DE3637729A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinenInfo
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
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- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
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- F02M2200/505—Adjusting spring tension by sliding spring seats
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Einspritzdüsen dieser Gattung werden bei
direkt einspritzenden Motoren eingesetzt und zeichnen sich durch
eine Voreinspritzphase und eine deutlich davon abgesetzte Hauptein
spritzphase aus. Der als Stützglied für die Schließfeder dienende
Ausweichkolben kann so bemessen sein, daß bei Leerlauf und im
unteren Teillastbereich die Ventilnadel vorübergehend schließt, wenn
am Ende einer Voreinspritzphase der angestiegene Kraftstoffdruck den
Ausweichkolben entgegen der Kraft der Schließfeder zu verschieben
und in den vom Ausweichkolben freigegebenen Raum in der Zylinder
bohrung einzutreten vermag. Der Ausweichkolben kann auch als
Steuerelement für einen zum Druckraum der Ventilnadel und zu den
Spritzöffnungen führenden Kraftstoffkanal dienen, welcher in der
Haupteinspritzphase durch den Ausweichkolben aufgesteuert ist.
Bei einer bekannten Einspritzdüse dieser Gattung (US-PS 25 58 149)
ist die Schließfeder zwischen dem Ausweichkolben und einem auf die
Ventilnadel einwirkenden Druckbolzen angeordnet, wodurch sich eine
verhältnismäßig große Baulänge der Einspritzdüse ergibt. Der der
Ventilnadel zugekehrte gehäusefeste Endanschlag für den Ausweichkol
ben ist an einer Schulter des Düsengehäuses gebildet, welche in Höhe
des von der Ventilnadel abgekehrten Endes der Schließfeder angeord
net ist, wodurch sich ein erhöhter baulicher Aufwand ergibt.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat gegenüber der bekannten Anordnung den Vorteil,
daß die Einspritzdüse mindestens um einen Teil der Länge der
Schließfeder kürzer bauen kann und daß sich der eine gehäusefeste
Anschlag für den Ausweichkolben ohne zusätzliche Mittel an einer vom
Düsenhalter nicht überdeckten Ringfläche am Düsenkörper bzw. an
einer ohnehin vorhandenen, den Hub der Ventilnadel begrenzenden
Zwischenscheibe ergibt. Aus Fertigungsgründen kann es vorteilhaft
sein, wenn der Ausweichkolben in einer Zwischenbuchse angeordnet
ist, die zwischen Düsenhalter und Düsenkörper bzw. die den Hub der
Ventilnadel begrenzende Zwischenscheibe gespannt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die
Figur zeigt in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch den
brennraumseitigen Abschnitt einer Einspritzdüse für eine selbst
zündende Brennkraftmaschine.
Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der zusammen mit einer
Zwischenscheibe 12 und einer Zwischenbuchse 14 durch eine Überwurf
mutter 16 gegen einen Düsenhalter 18 gespannt ist. Im Düsenkörper 10
ist ein der Kraftstoffströmung entgegengerichteter, mindestens einer
Spritzöffnung vorgelagerter Ventilsitz gebildet und eine von diesem
nach innen abhebende Ventilnadel 20 verschiebbar gelagert. Der
Düsenhalter 18 hat einen in der Zeichnung nicht dargestellten An
schlußstutzen für eine Kraftstoff-Zuleitung, von welchem ein Kanal
22 zu einem die Ventilnadel 20 umgebenden Druckraum im Düsenkörper
10 führt, aus welchem der Kraftstoff zum Ventilsitz gelangt. Im Be
reich des Druckraums hat die Ventilnadel 20 eine Druckschulter, an
welcher der Kraftstoff im Öffnungssinn der Ventilnadel angreift.
Die Zwischenbuchse 14 ist mit einer zur Zwischenscheibe 12 hin
offenen Sackbohrung 24 versehen, in der ein Ausweichkolben 26 ver
schiebbar gelagert ist. Dieser hat hat eine zur Zwischenscheibe 12
hin offene Sackbohrung 28, die eine Schließfeder 30 aufnimmt, welche
über ein Druckstück 32 im Schließsinn auf die Ventilnadel 20 ein
wirkt. Die Schließfeder 30 stützt sich am Boden der Sackbohrung 28
ab und drückt den Ausweichkolben 26 mit einer Dichtkante 33 gegen
einen Ventilsitz 34 an der Zwischenbuchse 14. Dieser umgibt die Ein
mündung eines vom Kanals 22 abgezweigten Kanals 36 in eine Kraft
stoffkammer 38, die in der Zwischenbuchse 14 zwischen dem Ausweich
kolben 26 und dem Boden der Sackbohrung 24 gebildet ist. Der Durch
messer der Dichtkante 33 am Ausweichkolben 26 ist wesentlich kleiner
als dessen Außendurchmesser.
Dem Ausweichkolben 26 ist außer dem Ventilsitz 34 eine zweite ge
häusefeste Anschlagschulter zugeordnet, die durch eine Ringfläche 40
an der oberen Stirnseite der Zwischenscheibe 12 gebildet ist. Die
Länge des Ausweichkolbens 26 ist so bemessen, daß er zwischen Ven
tilsitz 34 und Ringfläche 40 einen Hub h K ausführen kann. Die Ven
tilnadel 20 ist mit einer Ringschulter 42 versehen, die wie üblich
mit der unteren Stirnfläche der Zwischenscheibe 12 den Gesamthub
h N der Ventilnadel 20 begrenzt. Die Sackbohrung 28 im Ausweichkol
ben 26 und der Freiraum 44 in der Zwischenscheibe 12 sind durch eine
Radialnut 46 in der Zwischenscheibe 12 und einen die Zwischenbuchse
14 und den Düsenhalter 18 durchsetzenden Kanal 48 mit einem nicht
dargestellten Leckölanschluß am Düsenhalter 18 verbunden.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:
Der Durchmesser der Dichtkante 33 des Ausweichkolbens 26 ist so auf
die Größe der Druckschulter der Ventilnadel 20 abgestimmt, daß der
bei Beginn eines Einspritzvorganges ansteigende Kraftstoffdruck zu
nächst nur die Ventilnadel 20 von ihrem Sitz abhebt und um den Vor
einspritzhub verschiebt. Am Ende des Voreinspritzhubes ist der
Kraftstoffdruck soweit angestiegen, daß er auch den Ausweichkolben
26 vom Ventilsitz 34 abhebt, worauf der Kraftstoffdruck in der
Kraftstoffkammer 38 schlagartig die gesamte Querschnittsfläche des
Ausweichkolbens 26 beaufschlagt. Der Ausweichkolben 26 wird dadurch
um den Weg h K verschoben, an dessen Ende er an der Zwischenscheibe
12 anschlägt. Bei dieser Bewegung strömt Kraftstoff in die Kraft
stoffkammer 38 nach, wodurch der Druckanstiegsverlauf des Kraft
stoffs einen Einbruch erleidet. Gleichzeitig wird durch die Ver
schiebung des Ausweichkolbens 26 die Schließfeder 30 stärker vorge
spannt.
Die Teile können so aufeinander und auf die Fördercharakteristik der
Einspritzpumpe abgestimmt sein, daß im Leerlauf und im unteren Teil
lastbereich die Ventilnadel 20 vorübergehend auf ihren Ventilsitz
zurückgeführt wird. Im Vollast- und oberen Teillast- bzw. Drehzahl
bereich steigt der Kraftstoffdruck nach dem Anschlagen des Ausweich
kolbens 26 an der Zwischenscheibe 12 und Auffüllen der Kraftstoff
kammer 38 weiter an, wobei die Ventilnadel 20 gegebenenfalls vom
Ventilsitz wieder abgehoben und in Öffnungsrichtung verschoben wird,
bis sie den Gesamthub h N zurückgelegt hat. Die Abstimmung kann
auch so sein, daß bei höheren Drehzahlen der Druckanstieg des Kraft
stoffs so schnell erfolgt, daß die Ventilnadelbewegung am Ende des
Vorhubes nicht umgekehrt, sondern nur vorrübergehend abgebremst
wird. Nach der Druckstufe wird die Hauptmenge des Kraftstoffes ein
gespritzt. Am Ende des Einspritzvorganges kehren die Ventilnadel 20
und der Ausweichkolben 26 in die dargestellte Ausgangslage zurück.
Die den Ausweichkolben 26 aufnehmende Zylinderbohrung 24 könnte auch
unter Wegfall der zylindrischen Zwischenbuchse 14 und Kürzung der
Überwurfmutter 16 unmittelbar im Düsenhalter 18 vorgesehen sein, der
in diesem Fall entsprechend länger bemessen sein muß.
Claims (2)
1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem
Düsenkörper, in welchem ein Ventilsitz gebildet und eine von diesem
nach innen abhebende Ventilnadel verschiebbar gelagert ist, ferner
mit einem Düsenhalter und einer Schließfeder, welche einerseits auf
die Ventilnadel einwirkt und sich andererseits an einem Ausweichkol
ben abstützt, der in einer gleichachsig zur Schließfeder angeord
neten Zylinderbohrung zwischen zwei gehäusefesten Anschlägen ver
schiebbar gelagert ist, wobei der von der Ventilnadel weiterab
liegende erste Anschlag einen Kraftstoff-Zulaufkanal umgibt, der in
eine vom Ausweichkolben begrenzte Kammer in der Zylinderbohrung ein
mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (30) mindestens
über einen Teil ihrer Länge in einer zentralen Bohrung (24) des Aus
weichkolbens (26) angeordnet ist und daß der der Ventilnadel (20)
zugekehrte gehäusefeste Anschlag (40) für den Ausweichkolben (26) am
Düsenkörper (10) bzw. an einer zwischen dem Düsenkörper (10) und dem
Düsenhalter (18) eingespannten, den Hub der Ventilnadel (20) be
grenzenden Zwischenscheibe (12) vorgesehen ist.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausweichkolben (26) in einem zwischen dem Düsenhalter (18) und dem
Düsenkörper (10) bzw. einer den Hub der Ventilnadel (20) begrenzen
den Zwischenscheibe (12) eingespannten Zwischenbuchse (14) ver
schiebbar gelagert ist.
Priority Applications (4)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3907569A1 (de) * | 1989-03-09 | 1990-09-13 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen |
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DE2812519C2 (de) * | 1978-03-22 | 1984-05-30 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Kraftstoffeinspritzdüse mit Nadelhubsteuerung für direkt einspritzende Brennkraftmaschinen |
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EP0267177A1 (de) * | 1986-10-30 | 1988-05-11 | VOEST-ALPINE AUTOMOTIVE Gesellschaft m.b.H. | Kraftstoffeinspritzdüse |
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- 1987-11-02 JP JP27587787A patent/JPS63117162A/ja active Pending
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EP0267421B1 (de) | 1991-02-06 |
DE3767972D1 (de) | 1991-03-14 |
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EP0267421A1 (de) | 1988-05-18 |
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